انتخاب پردازنده، اغلب اولین انتخاب شما در هنگام خرید کامپیوتر است و دیگر قطعات را باید بر اساس نوع پردازنده انتخاب کنید. پس می‌توان انتخاب پردازنده را مهم‌ترین انتخاب در هنگام خرید کامپیوتر دانست.ما امروز در فروشگاه لپتاپ استوک دیدبرتر تصمیم گرفتیم این مقاله را برای آشنای بهتر شما با CPU یا همان مغز متفکر کامپیوتر تهیه کنیم.پس با ما همراه باشید.
آنچه در این مقاله خواهید خواند:
1.تولیدکنندگان پردازنده؟
2.تعداد هستۀ پردازنده؟
3.روش تشخیص تعداد هستۀ پردازنده؟
4.فرکانس پردازنده؟
5.حافظۀ کش (حافظۀ نهان)؟
6.انواع حافظۀ کش؟
برای انتخاب پردازنده نکات زیر را در نظر بگیرید.:
تولیدکنندگان پردازنده
شرکت اینتل (Intel) و اِی‌ام‌دی (AMD) بزرگ‌ترین تولیدکننده‌های سی‌پی‌یو در جهان‌اند. شرکت اینتل معروف‌تر است و پردازندۀ بیشتری تولید کرده است. شرکت اِی‌ام‌دی نیز دومین تولیدکنندۀ پردازنده در جهان است. پردازنده‌های این شرکت نیز بسیار قوی است و طرف‌داران پروپاقرص خودش را دارد.
پردازنده‌های شرکت اینتل بیشتر برای کامپیوترهای شخصی و سرورها استفاده می‌شود؛ درحالی‌که ای‌ام‌دی بازار کنسول‌های بازی را در دست دارد و تأمین‌کنندۀ پردازندۀ کنسول‌های بازی است. البته منظور این نیست که کاربردشان تنها در کنسول‌های بازی است؛ پردازنده‌های شرکت ای‌ام‌دی در بازار کامپیوتر نیز استفاده می‌شوند.
در برخی کشورها، مثل آمریکا و کانادا و استرالیا، محبوبیت پردازندۀ جدید ای‌ام‌دی حتی از پردازنده‌های اینتل نیز فراتر رفته است. شرکت ای‌ام‌دی با ارائۀ آخرین نسل پردازنده‌های خود با نام رایزن (Ryzen) انقلاب جدیدی در صنعت پردازش صورت داده است. یکی از مزایای بزرگ پردازنده‌های ای‌ام‌دی نسبت به اینتل، قیمت پایین‌تر آن‌هاست.
پردازنده‌های شرکت ای‌ام‌دی به کارهای گرافیکی مثل بازی، نرم‌افزارهای گرافیکی، طراحی و سه‌بعدی‌سازی، و پردازنده‌های اینتل به انجام کارهای پردازشی طولانی‌مدت معروف‌اند.
پس اولین انتخاب شما در خرید کامپیوتر، انتخاب برند سازندۀ پردازنده است.
تعداد هستۀ پردازنده
وظیفۀ اصلیِ پردازنده پردازش اطلاعات است. هر هستۀ پردازنده را مانند مغز تصور کنید؛ بدین صورت که یک پردازندۀ دوهسته‌ای دارای دو عدد مغز است. هرچه تعداد هستۀ پردازنده بیشتر باشد، پردازش اطلاعات سریع‌تر صورت می‌گیرد. پردازنده‌های فعلی در انواع تک‌هسته، دوهسته، سه‌هسته،چهارهسته، شش‌هسته یا هشت‌هسته وجود دارند. پردازنده‌های تک‌هسته‌ای دیگر برای کامپیوترهای رومیزی تولید نمی‌شوند؛ بلکه برای دستگاه‌هایی مثل اسپیکرها و تلویزیون‌ها تولید می‌شوند. پردازنده‌های فعلی دارای حداقل دو هسته‌اند.
روش تشخیص تعداد هستۀ پردازنده
تعداد هسته در پردازنده‌های ای‌ام‌دی با حرف x و یک عدد مشخص می‌شود. مثلاً X4 به‌معنای چهارهسته و X6 به‌معنای شش‌هسته است.
روش تشخیص در پردازنده‌های اینتل کمی سخت‌تر است. باید به توضیحات هر مدل توجه کنید.
اینتل از چندین نوع نام‌گذاری استفاده می‌کند. در حال حاضر معروف‌ترین نوع نام‌گذاری متعلق به پردازنده‌های سری i اینتل است. این پردازنده‌ها در انواع Core i3، Core i5، Core i7 و اخیراً Core i9 به بازار معرفی شده‌اند.
جدول زیر نمونه‌ای از مشخصات یکی از سی‌پی‌یوهای اینتل است.
CPU
| INTEL CORE X-SERIES PROCESSORS |
PRODUCT COLLECTION |
| i9-7980XE |
PROCESSOR NUMBER |
| 18 CORES |
NUMBER OF CORES |
| 36 CORES |
NUMBER OF THREADS |
| 2.60 GHz |
PROCESSOR BASE FREQUENCY |
| 4.20 GHz |
MAX TURBO FREQUENCY |
| 24.75 MB |
CACHE |
| 8 GT/s DMI3 |
BUS SPEED
|
همان‌طور که مشاهده می‌کنید، پردازندۀ اینتل i9-7980XE دارای هجده هستۀ اصلی است.
نکته:پردازنده‌های جدید از قابلیتی با نام Threading پشتیبانی می‌کنند که توان پردازش هر سی‌پی‌یو را تا دو برابر افزایش می‌دهد. به‌زبان ساده می‌توان گفت Threading کمک می‌کند هر هستۀ سی‌پی‌یو بتواند در هر لحظه به‌جای یک عمل پردازش، دو عمل پردازش انجام دهد. اینتل و ای‌ام‌دی نام‌های مختلفی برای این قابلیت در نظر گرفته‌اند، ولی یکسان کار می‌کنند. اینتل نام این قابلیت را Hyper Threading گذاشته است.
فرکانس پردازنده
فرکانس پردازنده را بر اساس گیگاهرتز می‌سنجند. به فرکانس پردازنده نام‌های دیگری مثل سرعت پردازنده، Clock Speed و Clock Rate نیز گفته می‌شود.
هرچه فرکانس پردازنده بالاتر باشد، بدین معنی است که توان پردازش بالاتر و امکان اجرای تعداد عملیات بیشتری را در واحد زمان دارد. سرعت پردازندۀ جدید اینتل در حالت پایه، برابر 2.60 گیگاهرتز است. به‌زبان ساده، این پردازنده توان پردازش 2میلیارد و 600میلیون عمل را در یک ثانیه دارد.
نکته:سرعت Turbo در پردازنده باعث می‌شود سیستم‌عامل بتواند در زمان نیاز، به سی‌پی‌یو دستور افزایش سرعت بدهد و پردازش بیشتر بخواهد. سرعت پردازنده نیز می‌تواند تا مقدار مشخص‌شده در جدول، افزایش یابد. در پردازندۀ یادشده، این سرعت برابر 4.20 گیگاهرتز است. برای این کار، پردازنده باید حتماً از قابلیت Turbo Boost پشتیبانی کند.
حافظۀ کش (حافظۀ نهان)
حافظۀ کش (Cache) یا حافظۀ نهان نوعی از حافظۀ SRAM یا DRAM است که برای جلوگیری از تأخیر زمان پردازش بین پردازنده و حافظۀ رم کامپیوتر استفاده می‌شود. حافظۀ کش معمولاً ظرفیت کمتر و سرعت بیشتری نسبت به دیگر حافظه‌های مورداستفاده در کامپیوتر دارد. کش دقیقاً مانند یک منشی خوب است که کارهای رئیسش را سازمان‌دهی می‌کند تا کمترین وقت از او تلف شود. پردازنده در جایگاه همین رئیس است.زمانی که پردازنده از حافظه درخواست خواندن دارد، ابتدا محتویات حافظۀ کش سیستم بررسی می‌شود. اگر دادۀ مدنظر در کش سیستم وجود داشته باشد، دیگر نیازی به دسترسی به حافظۀ رم وجود ندارد و به این ترتیب، سرعت فرآیند بیشتر خواهد شد.
این نوع حافظه عموماً درون پردازنده قرار دارد و بخش بزرگی از پردازنده را اشغال می‌کند. سرعت این نوع حافظه از حافظۀ رم بیشتر است و گران‌ترین نوع حافظه نیز به‌شمار می‌رود. پس به‌دلیل هزینۀ سنگین و محدودیت فضای فیزیکی پردازنده، نمی‌توان مقدار زیادی از این نوع حافظه را درون پردازنده قرار داد. البته با پیشرفت تکنولوژی و کوچک‌تر شدن انواع حافظه، هر روز بر مقدار این نوع حافظه در پردازنده افزوده می‌شود.
به‌طور کلی هرچه مقدار حافظۀ کش یک پردازنده بیشتر باشد، بدین معنی است که آن پردازنده قوی‌تر است.پس در هنگام انتخاب پردازنده دقت کنید که بالاترین مقدار حافظۀ کش را داشته باشد.
انواع حافظۀ کش
حافظۀ کش انواع مختلف و ساختاری سلسله‌مراتبی دارد. حافظۀ کش در واقع به‌صورت لایه‌بندی‌شده از داده‌ها نگهداری می‌کند. در حال حاضر، کش در انواع L1 و L2 و L3 وجود دارد. L به‌معنی لایه (Level) و عدد جلوی آن مشخص‌کنندۀ نوع کش است.
کش L1 را کش اصلی پردازنده می‌گویند که بیشترین سرعت، کمترین ظرفیت و کمترین زمان وقفه (Delay) (تقریباً صفر) را داراست. برای پیاده‌سازی کش L1 از SRAM استفاده می‌شود.
این نوع کش عموماً درون پردازنده قرار دارد و برای هر هسته به‌صورت جداگانه طراحی شده است. حجم آن برای هر هسته در حد کیلوبایت است؛ مثلاً 32 کیلوبایت.
نوع دوم کش را کش لایۀ دوم یا L2 می‌گویند.
قانون کش در سیستم لایه‌بندی بدین‌گونه است که اگر داده‌ها در سطح اول کش پیدا نشوند، لایۀ دوم جست‌وجو می‌شود و به همین ترتیب لایه‌های بعدی. هر لایه از کش در مقایسه با لایۀ قبل، ظرفیت بیشتر و سرعت کمتر دارد. پس کش لایۀ دوم ظرفیتی بیشتر از کش لایۀ اول دارد؛ ولی سرعتش پایین‌تر است.
کش لایۀ دو با استفاده از DRAM پیاده‌سازی می‌شود. امروزه این نوع کش نیز درون پردازنده قرار می‌گیرد و برای هر هسته به‌صورت جداگانه است. حجم آن برای هر هسته در حد چندصد کیلوبایت است؛ مثلاً 256 کیلوبایت.
نوع سوم کش را کش لایۀ سوم یا L3 می‌گویند.
اگر داده‌ای در لایۀ دوم کش پیدا نشود، لایۀ سوم جست‌وجو می‌شود. لایۀ سوم سرعت پایین‌تر و ظرفیت بیشتری نسبت به لایۀ دوم کش دارد. در بیشتر پردازنده‌های امروزی این نوع کش به‌صورت یک لایۀ اشتراکی برای تمام هسته‌ها استفاده می‌شود و کار آن جلوگیری از ایجاد گلوگاه در سیستم است. حجم این لایه از دیگر لایه‌ها بیشتر و در حدود چند مگابایت برای کل پردازنده است؛ مثلاً 8 یا 16 مگابایت.
کش هوشمند
کش هوشمند تکنولوژی منحصربه‌فرد اینتل است که در پردازنده‌های جدید خود از آن استفاده می‌کند. در این فن‌آوری، مقدار حافظۀ کش لایۀ دوم و لایۀ سوم را برای هر هستۀ پردازنده به‌صورت اشتراکی در نظر گرفته‌اند. اگر یک هسته در حال پردازشی باشد که به مقدار بیشتری کش نیاز دارد، آن هسته مجاز است تا حداکثر کل فضای کش لایۀ دو و سه را برای پردازش خود استفاده کند؛ البته در صورتی که هسته‌های دیگر نیازی به کش مدنظر نداشته باشند. در پردازنده‌های جدید اینتل، شما فقط عددی را به‌عنوان کش هوشمند مشاهده می‌کنید و مقدار کش هریک از لایه‌های دو و سه به‌طور جداگانه مشخص نشده است.
نکته:پردازنده‌های اینتل بیشتر از پردازنده‌های ای‌ام‌دی به حافظۀ کش وابسته‌اند و به همین دلیل، همیشه مقدار بیشتری از این نوع حافظه درون پردازنده‌های اینتل به‌کار می‌رود. پس کار درستی نیست که دو پردازندۀ اینتل و ای‌ام‌دی را بر اساس حافظۀ کش با یکدیگر مقایسه کنید. هرکدام را باید با هم‌نوع خود مقایسه کرد.